Telekolleg - Biologie


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Grundlagen der Genetik 1. Aufbau der DNA

Zunächst geht es um einen äußerst wichtigen Baustein: die Erbsubstanz. Wie bauen sich Chromosomen auf? Was ist ein Gen? Diese Grundbegriffe werden hier geklärt.

Stand: 12.03.2019

Chromosomen | Bild: BR

Sämtliche genetischen Phänomene lassen sich auf einen Baustein zurückführen: die Erbsubstanz, die Desoxyribonukleinsäure - kurz DNS. Geläufiger ist die Bezeichnung DNA - aus dem Englischen "desoxyribonucleinacid". Die DNA trägt alle Merkmale, die das Aussehen von Lebewesen ausmachen.

Aufbau einer Zelle

Nach außen wird die Zelle von der Zellmembran begrenzt. Im Inneren der Zelle befindet sich Flüssigkeit: das Zellplasma. In der Mitte der Zelle liegt der Zellkern, auch Nukleus genannt. Er wird ebenfalls von einer Membran begrenzt. Was liegt im Inneren des Zellkerns? Was geschieht dort? Das nebenstehende Video zeigt es.

Grundaufbau der DNA

Der DNA-Faden ist wie eine Strickleiter aufgebaut. Das Rückgrat der Leiter besteht aus einem Zucker, der Desoxyribose, verbunden im Wechsel mit Phosphat. Die Sprossen dieser Leiter werden von vier organischen Basen gebildet: Adenin (A) und Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). A bindet sich mit T, C bindet sich mit G. Eine andere Kombination ist nicht möglich.

Die Strickleiter ist um die eigene Achse schraubenförmig gedreht - das erhöht die Stabilität. Das Fachwort für diese Schraube ist Helix. Im Fall der DNA liegt eine Doppelhelix vor. Der Durchmesser einer Helix beträgt etwa zwei Nanometer, das sind zwei Billionstel Meter!

Chromosomen

Die Erbsubstanz kontrolliert alle Zellvorgänge. Ab einer bestimmten Größe der Zelle teilt sich diese. Dann nimmt der Erbfaden eine kompaktere Form an, indem er sich stark verdrillt. Damit wird die Transportform der DNA sichtbar - das Chromosom. Der Mensch besitzt 46 Chromosomen in jedem Zellkern. Jeweils zwei gleiche bilden ein Paar - insgesamt 22 Paare aus sogenannten homologen Chromosomen plus zwei Geschlechtschromosomen - XX bei der Frau und XY beim Mann.

Gene

In jedem Chromosom gibt es bestimmte Abschnitte der DNA - die sogenannten Gene. In ihnen sind Merkmale - wie zum Beispiel die Blutgruppe - festgelegt. Der Mensch besitzt 30.000 - 50.000 Gene! Das Gen ist der Ort, auf dem ein Merkmal definiert wird. Die Ausprägung dieses Merkmals wird durch die Basenabfolge an diesem Genort bestimmt.


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